前面我们说过,主销内倾角有助于确定摩擦半径。其他悬架数据信息可使技术人员确定车辆前束规范。
1.前束的定义
从汽车的正上方向下看,轮胎的中心线与汽车几何中心线之间的夹角称为前束角。轮胎中心线前端向内收缩的角度为正前束角(即“向内为正”),反之为负前束角(即“向外为负”)。总前束值等于两个车轮的单侧前束值之和,即两个车轮轴线之间的夹角。
如图3-35所示,如果测量一只轮胎的前端到另一只轮胎的前端,会得到尺寸A,测量这两个车轮的后端,会得到尺寸B。如果A比B小,则前束向内;如果B比A小,则前束向外,如图3-36所示。
四轮定位仪能检测出车辆几何中心线,而后计算出两个轮胎距几何中心线前、后端的距离。这样得到每个轮胎的读数,称之为单侧前束(图3-37)。将两个轮胎的单侧前束加在一起,我们得到一个值,称之为总前束。这是汽车维修手册中的规范。如果总前束(最佳值)是3.175mm(),那么轮胎单侧前束就是1.59mm(1/16in)。
2.前束的作用
车辆被驱动时,正常的动态驱动力试图转动车轮偏离正直位置。它们所转动的方向取决于摩擦半径和悬架设计。前束向内或向外(偏离正直位置)是用以补偿动态力、转向和悬架部件的正常间隙。
设计前束参数是为了补偿轮胎转离正直位置的偏差。如果调整前束不正确,轮胎将转向不足或转向过度。对于任何一种情况,轮胎将不再直线行驶。如果轮胎不直线行驶,轮胎将被“摩擦”或与路面刮擦。这会引起轮胎磨损。经验表明:对于只有3.175mm的不正确前束,结果可导致每行驶1km轮胎向侧面拖滑8.5m。
前束的作用就是要消除车轮外倾造成的不良后果。车轮外倾使前轮有向两侧张开的趋势,由于受车桥约束,不能向外滚开,导致车轮边滚边滑(图3-38),增加了磨损。有了前束后可使车轮在每瞬间的滚动方向都接近于正前方,减轻了轮毂外轴承的压力和轮胎的磨损。
图3-35 前束的原始定义
3.影响前束的因素
(1)轮胎类型对前束角的影响 斜线轮胎的胎面和胎肩容易产生较大变形,从而产生较大的外倾推进,因此斜线轮胎采用的车轮前束值大于子午线轮胎所采用的车轮前束值。
图3-36 前束的内收与外展
(2)刚性悬架与摆动角的关系 车辆在行驶过程中,来自不同方向的作用力均施加在悬架上,使车轮产生后束,为防止这一现象,某些车型当外倾角为零时,也需要较小的正前束。
4.前束的影响
就像人走路时脚朝向一侧鞋会有磨损一样,如果轮胎前束向内,轮胎外缘比轮胎其他部分磨损得快。在胎面花纹上也会有些许羽状或锯齿状磨损。磨损花纹毛边会指明前束问题。前束向内时,毛边指向内侧;如果前束向外时,毛边正好相反,如图3-39所示。这样要比用尺子测量轮胎更容易。
正前束过大时,轮胎外侧磨损,会有正外倾角过大所形成的磨损状态,胎纹磨损形式为羽毛状。当用手从内侧向外侧抚摸,胎纹外缘有锐利的刺手感觉。
负前束太大时,轮胎内侧磨损会有负外倾角太大所形成的磨损形态,胎纹磨损形式为羽毛状。当用手从外侧向内侧抚摸,胎纹外缘有锐利的刺手感觉。
图3-37 单侧前束定义
图3-38 外倾角产生侧滑现象
5.前束的调整
当车辆在路面上行驶时,每个轮胎必须与对应的轮胎平行,并且与车辆的几何中心线平行,也就是说,运动时前束接近于零。
调整前束时,转动横拉杆球头上的调整杆(图3-40)。转动调整轴时,横拉杆总成伸长或缩短。如果转向机构在轮轴中心线后方(相对于汽车后部),伸长横拉杆总成将增加前束向内。
图3-39 前束的影响(www.xing528.com)
特别提示:
∗ 在校正单侧前束之前,对正转向盘并安装转向盘固定器。对于装有动力转向的车辆,对正转向盘时必须运转发动机。
∗ 当校正前束时,观察所显示的单侧前束读数。如果定位举升机转盘能自由转动,转动一侧调整轴会影响对面一侧的读数。如果校正过程中对面一侧的读数变化,要检查转向盘对正,并重新调整前束。
校正前轮单侧前束时,要参考所测得的车辆几何中心线或推进角。如果后轴与车辆中心线位置关系不当,参考车辆中心线可能会导致转向盘不正,如图3-41所示。
特别提示:
∗ 一般来讲,参考车辆推进线可增加转向盘不正的几率。如果后轮前束是可调整的,在前轮校正之前总是先进行后轮前束校正,除非汽车制造商另有说明。
横拉杆与转向臂连接,转向臂是转向节的部件之一,以螺栓与转向节连接在一起。外倾角或后倾角有任何变化将改变转向臂的位置,因此也将改变前束参数。正因如此,前束调整总是在外倾角和后倾角调整后进行。
调整前束一般在四轮定位仪上进行,但也有利用侧滑板进行调整的。调整前轮前束时,应先将后轮前束调整好。前轮前束的调整方法如下:
图3-40 前束调整
图3-41 依据推进线调整转向盘可能不正
调整可调式拉杆即可实现前轮前束的调整。在调整前先将左、右两边球头锁止螺栓松开,将转向盘锁紧在正中位置,再根据定位仪显示值进行同步调整。如果原来的转向盘是在正中位置,调整前束时转向盘不可转动,直至前束调整到规范数值,然后路试看其是否有变动。
特别提示:
∗ 正确的前轮前束调整后,转向盘在直行时是正的。反对利用试车时摘下斜的转向盘再将它装正。更要杜绝将这种方法用在转向盘装有安全气囊的汽车上,否则将造成转向盘螺旋电缆的损坏。
6.前束角与度数的换算
1)前束角以毫米值换算为百分度:
总束角=2.257(系数)×δ(束角毫米值)÷d(车轮辋的英寸数值)。
前束角以毫米值换算为百分度,见表3-5。
表3-5 前束角以毫米换算为百分度表
(续)
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2)“度与分”表示的数值(如1°3′)转换为百分度表示时(如1.50°),用分数值乘以0.0167系数(比如:30′×0.0167=0.50°),再加上“度”与“分”中的度数(如:1°+0.50°=1.50°),见表3-6。
表3-6 度与分的换算表
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